(57)【要約】【課題】ドライプロセスだけで湿式メッキのメッキ膜と同等の品質を有する金属膜を樹脂成形物に成膜できるスパッタ成膜方法を提供する。【解決手段】不活性ガス中にある樹脂成形物Ｗとターゲット27とに直流高電圧を印加するスパッタリングにより、成型直後の樹脂成形物Ｗに金属膜を成膜するスパッタ成膜方法において、スパッタ時の成膜圧力を、１Ｐａ以上に設定し、スパッタ時の成膜温度を、２０〜６０℃に設定し、スパッタ時の樹脂成形物Ｗとターゲット27との間隔を、１００〜２００ｍｍに設定し、スパッタ電源28のパワーを、直流２０ＫＷ以上に設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
不活性ガス中にある樹脂成形物とターゲットとに直流高電圧を印加するスパッタリングにより、成型直後の樹脂成形物に金属膜を成膜するスパッタ成膜方法において、
スパッタ時の成膜圧力を、１Ｐａ以上に設定し、
スパッタ時の成膜温度を、２０〜６０℃に設定し、
スパッタ時の樹脂成形物とターゲットとの間隔を、１００〜２００ｍｍに設定し、
スパッタ電源のパワーを、直流２０ＫＷ以上に設定した
ことを特徴とするスパッタ成膜方法。
【請求項２】
樹脂成形物との付着性がよい金属をターゲットとして用いて、樹脂成形物上に請求項１のスパッタ条件により０．５μｍ〜１０μｍの膜厚になるように第１の金属膜を成膜し、
その後に、所望の色味になる金属をターゲットとして用いて、第１の金属膜上に請求項１のスパッタ条件により０．０５μｍ〜０．３μｍの膜厚になるように第２の金属膜を成膜する
ことを特徴とする請求項１記載のスパッタ成膜方法。
【請求項３】
樹脂成形物の成形機と隣接して設置されたスパッタ装置により、樹脂成形物の成型直後から１０分以内に金属膜の成膜処理を完了させる
ことを特徴とする請求項１または２記載のスパッタ成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形物にメッキ膜と同等の金属膜をドライプロセスで成膜できるスパッタ成膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車部品、化粧品容器、携帯電話カバーなどにおいて、樹脂製品の採用が多くなってきている。
【０００３】
樹脂成型技術の発達により軽量化、大量生産化が容易であるため、金属から樹脂への移行につながっている。しかし、金属製品に比べて樹脂を成型したままでは、製品としての見栄え、機能性が劣り、樹脂は金属より柔らかく傷つきやすいため、そのままでは使えない。そこで、樹脂成形物にメタライズ化を施して高級感を出すとともに、樹脂表面を硬くして用いている。
【０００４】
樹脂成形物のメタライズ化は、通常、湿式メッキ、または、樹脂成形物にアンダーコート塗装を施し、ドライプロセスを使った成膜方法で金属膜を付け、さらにトップコート塗装を行っているのが現状である。
【０００５】
湿式メッキにより樹脂成形物にメタリック調を施す場合は、樹脂の種類も限定され、工程も酸洗いから始まり、エッチング、銅メッキ、ニッケルメッキなどの工程があり、４〜６工程を行う必要があるので、手間がかかるとともに、ごみの付着などにより不良品が出やすい問題もあり、また、メッキ処理液の廃液処理や塗装での環境問題がある。
【０００６】
また、ドライプロセスを使った成膜方法は、膜厚を厚くするとクラックが入るなどの問題があるため膜厚を薄くしているが、膜厚が薄いと傷が付き易いので、塗装でアンダーコート塗装やトップコート塗装を施さなければならない。このため、塗装後の乾燥工程が必要となり、ここでも塗装の乾燥工程が長いとともに、廃液処理などの問題がある。
【０００７】
ここで、樹脂成形物を成形機により成形した際に、樹脂成形物の温度を成形機から取り出した直後の温度に保ちながら、樹脂成形物とターゲットとに直流高電圧を印加するスパッタリングにより成型直後の樹脂成形物に金属膜を成膜するスパッタ成膜方法が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−５８０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記スパッタ成膜方法は、製造工程を大きく減らすことができるドライプロセスだけで樹脂成形物にメタリック調を施こすことが可能な成膜方法であるが、湿式メッキと同等の密着性および硬さを得るには至らなかった。
【００１０】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、ドライプロセスだけで湿式メッキのメッキ膜と同等の品質を有する金属膜を樹脂成形物に成膜できるスパッタ成膜方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載された発明は、不活性ガス中にある樹脂成形物とターゲットとに直流高電圧を印加するスパッタリングにより、成型直後の樹脂成形物に金属膜を成膜するスパッタ成膜方法において、スパッタ時の成膜圧力を、１Ｐａ以上に設定し、スパッタ時の成膜温度を、２０〜６０℃に設定し、スパッタ時の樹脂成形物とターゲットとの間隔を、１００〜２００ｍｍに設定し、スパッタ電源のパワーを、直流２０ＫＷ以上に設定したスパッタ成膜方法である。
【００１２】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載のスパッタ成膜方法において、樹脂成形物との付着性がよい金属をターゲットとして用いて、樹脂成形物上に請求項１のスパッタ条件により０．５μｍ〜１０μｍの膜厚になるように第１の金属膜を成膜し、その後に、所望の色味になる金属をターゲットとして用いて、第１の金属膜上に請求項１のスパッタ条件により０．０５μｍ〜０．３μｍの膜厚になるように第２の金属膜を成膜するスパッタ成膜方法である。
【００１３】
請求項３に記載された発明は、請求項１または２記載のスパッタ成膜方法において、樹脂成形物の成形機と隣接して設置されたスパッタ装置により、樹脂成形物の成型直後から１０分以内に金属膜の成膜処理を完了させるスパッタ成膜方法である。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の発明によれば、スパッタ時の成膜圧力を、１Ｐａ以上に設定し、スパッタ時の成膜温度を、２０〜６０℃に設定し、スパッタ時の樹脂成形物とターゲットとの間隔を、１００〜２００ｍｍに設定し、スパッタ電源のパワーを、直流２０ＫＷ以上に設定するドライプロセスだけのスパッタ成膜方法により、湿式メッキのメッキ膜と同等の密着性および硬さの金属膜が、従来のメッキ工程を大幅に短縮して短時間で得られ、大幅なコストダウンにつながるとともに、ドライプロセスであるため廃液処理がなく、環境にやさしい。
【００１５】
請求項２記載の発明によれば、０．５μｍ〜１０μｍの膜厚になるように第１の金属膜を成膜することで、樹脂成形物の表面にある凹凸を平滑化することができ、この第１の金属膜上に０．０５μｍ〜０．３μｍの膜厚になるように第２の金属膜を成膜して所望の色味を付けるので、樹脂成形物のメタライズ化における品質を高めることができる。
【００１６】
請求項３記載の発明によれば、樹脂成形物の成型直後から１０分以内に金属膜の成膜処理を完了させるため、時間の経過に伴なう樹脂成形物の品質低下を抑制でき、良品率の向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るスパッタ成膜方法を実施するためのスパッタ装置の一実施の形態を示す側断面図である。
【図２】同上成膜方法により金属膜が成膜された樹脂成形物の断面図である。
【図３】同上スパッタ装置の他の実施の形態を示す平面図である。
【図４】同上スパッタ装置のさらに別の実施の形態を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を、図１および図２に示された一実施の形態、図３に示された他の実施の形態、図４に示されたさらに別の実施の形態に基いて詳細に説明する。
【００１９】
図１に示されるように、合成樹脂製品を射出成形などする成形機11と隣接してスパッタ装置12が設置され、これらの成形機11とスパッタ装置12との間には、成形機11により成形された樹脂成形物Ｗを成形機11からスパッタ装置12に移載するとともに成膜処理された製品をスパッタ装置12から外部へ取り出すための移載装置13が設置されている。
【００２０】
この移載装置13としては、樹脂成形物Ｗを把持して例えば２方向または３方向に移送する移載ロボットを用いるが、場合によっては成形機11から取り出された樹脂成形物Ｗを手動でスパッタ装置12に取り付けてもよい。
【００２１】
スパッタ装置12は、取付台21上にスパッタチャンバ22が設置され、このスパッタチャンバ22の一側面は開口され、その開口部23に図示しない自動開閉機構により扉体24が開閉自在に設けられ、この扉体24に樹脂成形物固定治具25を介して樹脂成形物Ｗが垂直に着脱自在に装着される。扉体24と対向するスパッタチャンバ22の奥部にはターゲット取付部（スパッタ電極）26が設けられ、このターゲット取付部26の樹脂成形物対面側にはターゲット27が垂直に取り付けられている。このターゲット27は、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、ＳＵＳ、Ｃｒ、Ｓｎ、ＩｎまたはＳｉなどの純度９９．９％以上を用いる。
【００２２】
ターゲット27には、ターゲット取付部26を介してスパッタ電源28の（−）極が接続され、樹脂成形物Ｗには、樹脂成形物固定治具25などを介してスパッタ電源28の（＋）極が接続され、樹脂成形物Ｗとターゲット27とに直流高電圧を印加される。なお、スパッタ電源28は、簡略化して図示しているが、直流高電圧は図示しないコントローラにより制御される。
【００２３】
取付台21内には、スパッタチャンバ22内の気圧を大気圧から所定気圧まで下げるための真空ポンプとしての低真空ポンプ29が設けられ、また、スパッタチャンバ22の側面には、スパッタチャンバ22内の気圧を低真空ポンプ29では下げることができない高真空域まで下げるための真空ポンプとしての高真空ポンプ30が設置されている。スパッタチャンバ22には、このスパッタ装置で用いるガス（Ａｒ、０２、Ｎ２など）を供給し排出する給排口（図示せず）も設けられている。
【００２４】
次に、図１に示された一実施の形態に基づきスパッタ成膜方法を説明する。
【００２５】
成形機11により樹脂成形物Ｗを成形する。この樹脂成形物Ｗは、ＡＢＳ、ＰＣ、ＰＭＭＡ、ＰＢＴ、ＰＩ、ＰＥＴ、ＰＡ、ＰＰ、ＰＥＩ、ＰＥ、ＡＢＳ−ＰＣなどであるが、これらに限定されるものではない。
【００２６】
この樹脂成形物Ｗを移載装置13により成形機11から取り出したら、移載装置13によりそのまま数秒のうちに樹脂成形物Ｗをスパッタ装置12に移載することで、樹脂成形物Ｗの温度低下を極力防止し、樹脂成形物Ｗに対する成膜時の金属膜の密着性を上げるとともに樹脂成形物Ｗへの水分の吸蔵を抑制する。
【００２７】
同時に、樹脂成形物Ｗに帯電した静電気を樹脂成形物移動途中に設置された静電気除去装置により除去するようにし、樹脂成形物Ｗへの塵埃の吸着を防止する。
【００２８】
スパッタ装置12では、成型直後の樹脂成形物Ｗをスパッタチャンバ22内に入れ、さらに、このスパッタチャンバ22内を減圧するとともにこのスパッタチャンバ22内にＡｒガスなどの不活性ガスを供給し、この不活性ガス中にある樹脂成形物Ｗとターゲット27とに直流高電圧を印加することにより、イオン化したＡｒ(＋)粒子を(−)極側のターゲット27に引寄せ衝突させて、このターゲット27から弾き飛ばされた金属粒子（すなわちスパッタ粒子）を樹脂成形物Ｗの表面に集積させるスパッタリングによって、成型直後の樹脂成形物Ｗに金属膜を成膜する。
【００２９】
このときのスパッタ条件としては、スパッタ時の成膜圧力（スパッタ圧力）は、１Ｐａ以上に設定し、スパッタ時の成膜温度は、２０〜６０℃に設定し、スパッタ時の樹脂成形物Ｗとターゲット27との間隔は、１００〜２００ｍｍに設定し、スパッタ電源28のパワーは、ＤＣ２０ＫＷ以上に設定する。
【００３０】
このスパッタ装置12のスパッタチャンバ22内に供給する不活性ガスは、純度９９．９％以上のＡｒガスであるが、このＡｒガスと共に純度９９．９％以上のＯ２ガス、Ｎ２ガス、炭化ガス、フッ素ガスなども微量供給してＡｒガス中に混入させることで、反応性スパッタリングを行なうことができる。
【００３１】
成膜圧力は、通常は０．１Ｐa以下であるが、１Ｐａ以上と比較的高圧に設定することで、Ａｒ粒子の高密度化が可能となり、ターゲット27から飛び出すスパッタ粒子の散乱衝突を促し、この衝突によりスパッタ粒子の粒子径が大径化する作用がある。
【００３２】
上記成膜温度の上限は、樹脂成形物Ｗの耐熱温度との関係で決まるが、樹脂成形物Ｗに対する金属膜の硬さや密着性などの成膜品質を確保する上では成膜温度は高い方が良いので、好ましくは５０〜６０℃に設定すると良い。上記成膜温度の下限は、一定の成膜品質を確保するために必要となる。
【００３３】
スパッタ時の樹脂成形物Ｗとターゲット27との間隔は、熱損傷を防止する上で最低でも１００ｍｍは必要であるが、一定のスパッタ効率を得るには、１４０〜２００ｍｍに設定すると良い。２００ｍｍを超えると一定のスパッタ効率が得られなくなる。
【００３４】
スパッタ電源28のパワーは、通常はＤＣ数ＫＷであるが、最小のターゲット27に対してもＤＣ２０ＫＷを供給し、このＤＣ２０ＫＷを下限として、ターゲット27の大きさが大きくなっていくにしたがって増加させると良い。スパッタ粒子の散乱衝突を促し、粒子径の成長を促す上では、ＤＣ３０ＫＷ以上に設定することが好ましい。
【００３５】
スパッタリングの成膜工程としては、上記の条件を単一工程で実施してもよいが、スパッタ品質と効率を向上させるには、複数のスパッタ金属を用いて複数の成膜工程を重ねて実施することが好ましい。
【００３６】
その場合、先ず、複数の金属の中から樹脂成形物Ｗとの付着性などの相性がよい１種類以上の金属を選んでターゲット27として用いて、樹脂成形物Ｗ上に上記のスパッタ条件により、図２に示されるように、０．５μｍ〜１０μｍの膜厚になるように第１の金属膜としての中間層金属膜Ｍ1を高圧力下で高速成膜する。
【００３７】
この中間層金属膜Ｍ1に用いるターゲットとしては、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、ＳＵＳ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｉｎなどの純度９９．９％以上の金属を用いるが、樹脂成形物Ｗの硬さ、樹脂成形物Ｗとの付着性などの相性に応じて選択する。例えば、ＡＢＳ系、ＰＣ系の樹脂には、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｉｎが最適であり、ＰＭＭＡ系の樹脂には、Ａｌ、Ｃｕが最適である。
【００３８】
これらの中から選択した１種類〜３種類のターゲットにより中間層金属膜Ｍ1を成膜する。
【００３９】
この中間層金属膜Ｍ1の膜厚は、樹脂成形物Ｗの硬さ（強さ）が最も大きな場合は上記膜厚の下限値０．５μｍでよいが、樹脂成形物Ｗの硬さ（強さ）が最も小さい場合は上記膜厚の上限値１０μｍまで必要になる。中間層金属膜Ｍ1を２μｍ以上の膜厚に成膜すれば、どの樹脂の場合でも一定の強度を確保でき、中間層金属膜Ｍ1を５〜８μｍの膜厚に成膜すれば強度的には最適であり、どの樹脂の場合でも十分な強度を確保できる。
【００４０】
そして、これらの条件の範囲内で、樹脂成形物の種類と金属の種類との組み合わせに応じて、各条件を組み合わせることにより、数十〜数百Åもの大粒径のスパッタ粒子が得られるとともに、２００Å/秒以上もの高速の成膜レートが得られる。特に、通常より高く設定された成膜圧力と、通常より大きく設定されたスパッタ電力は、スパッタ粒子を散乱衝突させ、スパッタ粒子の粒子径を大きくすることができる主要な要因である。
【００４１】
これらのスパッタ粒子径および成膜レートは、一般的なスパッタ法より高い成膜圧力下かつ高いスパッタ電源28のパワーによって、ターゲットから飛散するスパッタ粒子どうしの当接頻度を上げることで、スパッタ粒子どうしが当接する度に成長するスパッタ粒子径を高速で大粒径化させることにより得られる。
【００４２】
この大粒径のスパッタ粒子は、樹脂成形物の凹凸表面を平滑化する効果がある。
【００４３】
次に、所望の色味などを有するメタライズ層となる金属をターゲットとして用いて、中間層金属膜Ｍ1上に中間層金属膜Ｍ1と同様の上記スパッタ条件により、図２に示されるように、０．０５μｍ〜０．３μｍの膜厚になるように第２の金属膜としての最上層金属膜Ｍ2を成膜する。
【００４４】
この最上層金属膜Ｍ2に用いるターゲットとしては、Ｔｉ、ＳＵＳ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ａｌなどの中から、色味、反射、硬さ、反応膜であれば所望の色などの所望の特性に応じた金属を１種類以上選択して使い、最上層金属膜Ｍ2としての所望の特性を確保する観点から、膜厚０．０５μｍ〜０．３μｍになるように成膜するが、０．１μｍ〜０．２μｍの膜厚が望ましい。
【００４５】
また、これらの金属に、Ｏ２ガス、Ｎ２ガス、炭化ガスなどを用いて反応させることで色味を変化させた金属膜を成膜しても良い。
【００４６】
樹脂成形物Ｗの成型直後から１０分以内に中間層金属膜Ｍ1および最上層金属膜Ｍ2の成膜処理を完了させるようにする。
【００４７】
次に、図３は、スパッタ装置の他の実施の形態である２スパッタチャンバ独立形式のスパッタ装置12aを示し、樹脂成形物Ｗを成形する成形機（図示せず）と隣接してこのスパッタ装置12aが設置され、成形機からこのスパッタ装置12aにわたって移載装置（図示せず）が設置されている。
【００４８】
このスパッタ装置12aの基本構成は図１のスパッタ装置12と同様であるので、同一部分には同一符号を付してその説明を省略するが、第１のスパッタチャンバ22aと第２のスパッタチャンバ22bとが分離して設置され、各スパッタチャンバ22a，22bに対して図１に示された低真空ポンプ29および高真空ポンプ30と同様の真空ポンプがそれぞれ設置され、または切換弁により各真空ポンプが共通使用可能に設けられ、さらに第１のスパッタチャンバ22aと第２のスパッタチャンバ22bとの間で樹脂成形物Ｗを自動的に移載する移載ロボット（図示せず）が設けられている。この移載は、手動により行っても良い。
【００４９】
そして、第１のスパッタチャンバ22a内では例えばＣｕ製のターゲット27aによるスパッタリングにより、図２に示された樹脂成形物Ｗ上に中間層金属膜Ｍ1を成膜し、その後、第１のスパッタチャンバ22a内から第２のスパッタチャンバ22b内へ、上記移載装置13が有する移載機能を利用して、または手作業によって樹脂成形物Ｗを移載し、第２のスパッタチャンバ22b内では例えばＣｒ製のターゲット27bによるスパッタリングにより、図２に示された中間層金属膜Ｍ1上に、最上層金属膜Ｍ2を成膜する。
【００５０】
次に、図４は、スパッタ装置のさらに別の実施の形態である２スパッタチャンバ連続形式のスパッタ装置12bを示し、樹脂成形物Ｗを成形する成形機（図示せず）と隣接してこのスパッタ装置12bが設置され、成形機からこのスパッタ装置12bにわたって移載装置（図示せず）が設置されている。
【００５１】
このスパッタ装置12bは、最前部および最後部に室内を気密に保つことができる入口扉体および出口扉体を備えたワーク搬入室31およびワーク搬出室32を備え、ワーク搬入室31とワーク搬出室32との間に、第１のスパッタチャンバ22cと第２のスパッタチャンバ22dとを配置するとともに、これらの間に開閉自在の隔壁体33，34，35を介在させることで、ワーク搬入室31と第１のスパッタチャンバ22cとが隔壁体33により気密に遮断可能かつ連通可能であり、第１のスパッタチャンバ22cと第２のスパッタチャンバ22dとが隔壁体34により気密に遮断可能かつ連通可能であり、第２のスパッタチャンバ22dとワーク搬出室32とが隔壁体35により気密に遮断可能かつ連通可能である。
【００５２】
ワーク搬入室31とワーク搬出室32には、図１に示された低真空ポンプ29と同様の低真空ポンプがそれぞれ設置され、また、第１のスパッタチャンバ22cおよび第２のスパッタチャンバ22dには、図１に示された低真空ポンプ29および高真空ポンプ30と同様の低真空ポンプおよび高真空ポンプがそれぞれ設置されている。第１のスパッタチャンバ22cおよび第２のスパッタチャンバ22dの低真空ポンプは省略しても良い。
【００５３】
第１のスパッタチャンバ22cの天井面部には、ターゲット取付部26を介して例えばＣｕ製のターゲット27aが設置され、また、第２のスパッタチャンバ22dの天井面部には、ターゲット取付部26を介して例えばＣｒ製のターゲット27bが設置されている。
【００５４】
さらに、ワーク搬入室31と第１のスパッタチャンバ22cとの間に樹脂成形物Ｗを自動的に搬入する図示しない搬入機構が設けられ、また、第１のスパッタチャンバ22cから第２のスパッタチャンバ22dにわたって、これらのチャンバの床面側に樹脂成形物Ｗを自動的に移送する移送機構（コンベア）36が設けられ、また、第２のスパッタチャンバ22dとワーク搬出室32との間に樹脂成形物Ｗを自動的に搬出する図示しない搬出機構が設けられている。
【００５５】
そして、ワーク搬入室31に樹脂成形物Ｗを搬入した状態で、低真空ポンプによりワーク搬入室31からワーク搬出室32にわたって一定圧まで真空引きし、ワーク搬入室31から樹脂成形物Ｗを第１のスパッタチャンバ22c内に搬入し、隔壁体33，34を閉じた状態で、この第１のスパッタチャンバ22c内を高真空ポンプによりスパッタ成膜圧力に到達するまで真空引きした後、例えばＣｕ製のターゲット27aによるスパッタリングにより、樹脂成形物Ｗ上に図２に示された中間層金属膜Ｍ1を成膜する。
【００５６】
その後、隔壁体34を開け、第１のスパッタチャンバ22c内から搬送機構36によって第２のスパッタチャンバ22d内へ樹脂成形物Ｗを移送し、隔壁体34，35を閉じた状態で、この第２のスパッタチャンバ22d内を高真空ポンプによりスパッタ成膜圧力に到達するまで真空引きした後、例えばＣｒ製のターゲット27bによるスパッタリングにより、中間層金属膜Ｍ1上に図２に示された最上層金属膜Ｍ2を成膜する。
【００５７】
このようにして樹脂成形物Ｗ上に中間層金属膜Ｍ1を介して最上層金属膜Ｍ2を成膜したワークは、一定圧まで真空引きした状態にあるワーク搬出室32へ搬出してから、隔壁体35を閉じた状態でワーク搬出室32を大気に開放して、ワークを外部に取り出す。
【００５８】
この図４に示された実施の形態は、一定圧まで真空引きした状態のワーク搬入室31とワーク搬出室32とによりスパッタチャンバ22c，22dが大気圧まで低下することを防止するとともに、真空引きした状態のスパッタチャンバ22c，22d内でワークを移動させることができるため、真空引きに要する時間を短縮できる効果がある。
【実施例】
【００５９】
次に、本発明に係る実施例を説明する。
【００６０】
（実施例１）
６７リットルの容量を有するスパッタチャンバ22または22a内に、Ｃｕ製の２００ｍｍ×３００ｍｍのターゲット27または27aをセットするとともに、このスパッタ装置12に成型直後のＡＢＳ製の樹脂成形物Ｗをセットし、この樹脂成形物Ｗに、先ず上記Ｃｕ製のターゲット27または27aを用いて下記の手順で中間層金属膜Ｍ1を成膜する。
【００６１】
すなわち、スパッタチャンバ22または22aの扉体24を閉め、低真空ポンプ29の弁を開いて、１×１０５Ｐａ(大気圧)から７０Ｐａまで排気したら、この低真空ポンプ29の弁を閉め、高真空ポンプ30の弁を開き、０．５Ｐａまで排気する。この間の所要時間は４０秒である。
【００６２】
次に、Ａｒガスをマスフローコントローラ（質量流量計）を通して、１００ＳｃｃＭ（standard cc/min）導入する。
【００６３】
真空度が１Ｐａになったら、スパッタ電源28をＯＮにし、ＤＣ４０ＫＷで２分間成膜する。
【００６４】
これにより、膜厚２μｍの中間層金属膜Ｍ1が得られる。
【００６５】
次に、スパッタチャンバ22または22b内にＣｒ製のターゲット27または27bをセットして、ＤＣ３０ＫＷで５秒間、同様に成膜し、最上層金属膜Ｍ2を形成する。
【００６６】
最後に、Ａｒガスを供給停止し、高真空ポンプ30の弁を閉じてスパッタチャンバ22内を大気に開放し、扉体24を開け、ＡＢＳ製の樹脂成形物を取り出す。
【００６７】
以上までの中間層金属膜Ｍ1および最上層金属膜Ｍ2を形成する全工程の所要時間は、４分弱である。
【００６８】
この実施例１では、スパッタ粒子を大きくするため成膜圧力を１Ｐａ以上と高く設定し、マスフローコントローラを通して導入するＡｒガスも多くし、スパッタ電力を最大限に利用することで、スパッタ粒子を散乱衝突させ、粒子を大きくしている。
【００６９】
この実施例１では、４分強で製品ができる成膜タクトを有し、従来の湿式メッキに比べ、大幅なコストダウンが見込めるとともに、時間の経過に伴なう樹脂成形物に対する塵埃の付着や水分の吸蔵などの品質低下を抑制でき、現状の湿式メッキと同等の密着性および硬さを有する成膜を効率良く形成できる。
【００７０】
（実施例２）
樹脂成形物ＷがＰＣの場合は、このＰＣをスパッタチャンバ22または22aまたは22c内にセットして前記と同様に排気し、Ａｒガスを導入して１Ｐａになったら、ＤＣ４０ＫＷで、Ｃｕ製のターゲット27または27aを５分間スパッタリングすると、膜厚５μｍの中間層金属膜Ｍ1が得られる。
【００７１】
次に、このＰＣをスパッタチャンバ22または22bまたは22d内にセットし、ＤＣ３０ＫＷでＳＵＳ製のターゲット27または27bを５秒間スパッタリングして、最上層金属膜Ｍ2を成膜する。その後は、前記と同様に大気に開放して、ＰＣ樹脂成形物を取り出す。
【００７２】
以上のように、スパッタ時の成膜圧力を、１Ｐａ以上に設定し、スパッタ時の成膜温度を、２０〜６０℃に設定し、スパッタ時の樹脂成形物Ｗとターゲット27，27aまたは27bとの間隔を、１００〜２００ｍｍに設定し、スパッタ電源28のパワーを、ＤＣ２０ＫＷ以上に設定するドライプロセスだけのスパッタ成膜方法により、湿式メッキのメッキ膜と同等の密着性および硬さの金属膜が、従来のメッキ工程や塗装工程を大幅に短縮して短時間で得られ、大幅なコストダウンにつながるとともに、ドライプロセスであるため廃液処理がなく、環境にやさしい。
【００７３】
さらに、０．５μｍ〜１０μｍの膜厚になるように第１の金属膜としての中間層金属膜Ｍ1を成膜することで、樹脂成形物Ｗの表面にある凹凸を平滑化することができ、この中間層金属膜Ｍ1上に０．０５μｍ〜０．３μｍの膜厚になるように第２の金属膜としての最上層金属膜Ｍ2を成膜して所望の色味を付けるので、樹脂成形物のメタライズ化における品質を高めることができる。
【００７４】
また、成形機11と隣接して設置されたスパッタ装置12により、樹脂成形物Ｗの成型後すぐに成膜処理ができ、遅くとも樹脂成形物Ｗの成型後１０分以内に中間層金属膜Ｍ1および最上層金属膜Ｍ2の成膜処理を完了させるため、時間の経過に伴なう樹脂成形物に対する塵埃の付着や水分の吸蔵などの品質低下を抑制でき、良品率の向上を図れる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、スパッタ装置を製造または販売する事業者や、スパッタ成膜方法を用いて樹脂成形物に金属膜を成膜する事業者にとって、産業上の利用可能性がある。
【符号の説明】
【００７６】
Ｗ    樹脂成形物
Ｍ1   第１の金属膜としての中間層金属膜
Ｍ2   第２の金属膜としての最上層金属膜
11    成形機
12，12a，12b    スパッタ装置
27，27a，27b    ターゲット
28    スパッタ電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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